DE69720214T2

DE69720214T2 - WINDING DEVICE FOR A MATERIAL RAIL TO BE REWINDED

Info

Publication number: DE69720214T2
Application number: DE69720214T
Authority: DE
Inventors: C. Adamski; W. Smith
Original assignee: Beloit Technologies Inc
Current assignee: Beloit Technologies Inc
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: EP0907600A1; EP0907600B1; DE69720214D1; JP3205935B2; CA2258533A1; JPH11513007A; WO1997048632A1; CA2258533C

Description

FIELD OF INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Papierspuler ("paper winders") und insbesondere Vorrichtungen und Verfahren zum Übertragen einer kontinuierlich ausgebildeten Bahn von einer Formerbandrolle ("forming reel") auf eine neue Bandspule.The present invention relates generally to paper winders and, more particularly, to devices and methods for transferring a continuously formed web from a forming reel to a new reel.

BACKGROUND OF THE INVENTION

Von den frühesten Tagen der Entwicklung des Fourdrinierverfahrens zur Papiererzeugung an, hängt die ökonomische Erzeugung von Papier von der Papiererzeugung als kontinuierliche Bahn ab. Der letzte Schritt des Spulens der Papierbahn auf eine Rolle umfasst den Beginn der Ausbildung einer neuen Rolle und das Beenden des Aufspulens einer Rolle, die ihre Endgröße erreicht hat. In einer modernen Papiererzeugungsmaschine wird die Bahn oft mit Geschwindigkeiten von bis zu 1200-1850 Meter pro Minute (4.00-6.000 Fuß pro Minute) oder mehr ausgebildet. Zum selben Zeitpunkt, an dem die Papiererzeugungsgeschwindigkeit erhöht wurde, wurde die Breite der ausgebildeten Papierbahn auf bis zu 10 Meter (400 Ich) erhöht. Die Größe und Geschwindigkeit der Rollenproduktion führt zu der Notwendigkeit, die Spulenaustauschverfahren zu verbessern.From the earliest days of the development of the Fourdrinier process for papermaking, the economic production of paper has depended on making paper as a continuous web. The final step of winding the paper web onto a roll involves starting the formation of a new roll and finishing the winding of a roll that has reached its final size. In a modern papermaking machine, the web is often formed at speeds of up to 1200-1850 meters per minute (4,000-6,000 feet per minute) or more. At the same time that the papermaking speed has increased, the width of the formed paper web has increased to up to 10 meters (400 feet). The size and speed of roll production has led to the need to improve the reel exchange processes.

Es wurden eine Vielzahl an Verfahren entwickelt, die fertige Papierrolle durch eine neue Spule auszutauschen, auf die dann die nächste Papierrolle aufgewickelt wird. Ein Verfahren verwendet ein Band, das die Papierbahn entlang reißt und die Bahn in eine neue Spule einführt. Ein derartiges System ist in U.S. Patent Nr. 2,461,246 von Weyenberg beschrieben.A variety of methods have been developed to replace the finished paper roll with a new spool, onto which the next paper roll is then wound. One method uses a belt that tears along the paper web and feeds the web into a new spool. One such system is described in U.S. Patent No. 2,461,246 to Weyenberg.

Für einige, normaler Weise sehr dünne, Papierklassen, einschließlich Kartonsorten, wird die Formerbandrolle verlangsamt, wodurch die Ausbildung einer Blase an überschüssiger loser Bahn ermöglicht wird, die dann im Walzenspalt zwischen der neuen Walze und der Antriebswalze gefangen wird. Derart gefangen wird die Bahn von der bereits ausgebildeten Walze losgerissen.For some, normally very thin, grades of paper, including board grades, the former roll is slowed down, allowing a bubble of excess loose web to form, which is then caught in the nip between the new roll and the drive roll. Thus caught, the web is torn away from the already formed roll.

Ein anderes Verfahren verwendet ein Messer/Klaue ("slasher/gooseneck"), bei dem ein Ende oder ein Anfang von Papier von der Kante oder dem Zentrum des Papiers gerissen wird. Dieses Ende oder dieser Anfang wird dann auf die neue Spule geleitet. Das Ende wird oft durch Luftströmungen gerissen und ausgebildet oder geleitet. Derartige Systeme vertrauen auf die mechanischen Aufgabeen einer typischen Papierbahn, worin sich ein Riss in einer Bahn tendenziell in Richtung senkrecht zur Maschine zur Kante der Bahn ausweitet, wobei dei Bahn vollständig verletzt wird.Another method uses a slasher/gooseneck where a tail or tail of paper is torn from the edge or center of the paper. This tail or tail is then directed onto the new spool. The tail is often torn and formed or directed by air currents. Such systems rely on the mechanical duties of a typical paper web, wherein a tear in a web tends to propagate in a direction perpendicular to the machine toward the edge of the web, completely breaching the web.

Messer/Klauen-Systeme sind bei bestimmte Papierklassen nicht effektiv, bei denen sich das Papier nicht leicht und schnell vom Ende oder Anfang zu den Kanten hin anreißen lässt. Auch kann bei schweren Papierklassen ein Messer die Bahn nicht penetrieren, um das Abreißen einzuleiten.Knife/claw systems are not effective with certain paper grades where the paper cannot be easily and quickly torn from the end or beginning to the edges. Also, with heavy paper grades, a knife cannot penetrate the web to initiate tear.

Alle vorangegangenen Systeme, das Messer, die Blase oder das Band können zu einer ungleichmäßigen Dicke des Papiers, das um die Spule gewunden wird, führen, wenn eine Papierrolle angefangen wird. In der Vergangenheit führte eine Ungleichmäßigkeit der gewundenen Papierbahn, bedingt durch das Papier, das sich an der Kante oder in der Mitte der Spule anhäuft, zu einer Ausbildung von Defekten im Papier nahe der Spule, die es erforderlich machen, dass der Zentralbereich der Papierrolle weggeworfen wird. Dieses Wegwerfen von Papier führt zu Kosten oder Ineffizienz und widerspricht dem modernen Idealbild einer Produktion ohne Defekte.All of the previous systems, the knife, the bladder or the belt, can result in uneven thickness of the paper wound around the spool when a roll of paper is started. In the past, unevenness of the wound paper web, due to paper piling up at the edge or in the middle of the spool, resulted in defects in the paper near the spool, requiring the central area of the paper roll to be discarded. This Throwing away paper leads to costs or inefficiency and contradicts the modern ideal of production without defects.

Um den Widerstand einiger moderner Papierarten beim Reißen in Richtung senkrecht zur Maschine zu überwinden und um eine gleichmäßigere und schnellere Separation der Bahn zu gewährleisten, werden Messer, wie in U.S. Patent Nr. 4,445,646 beschrieben, oder Wassersträhle, wie in EP App. 0 543 788 A1 beschrieben, verwendet, um die Bahn schnell zu teilen, wodurch ein Ende oder ein Anfang ausgebildet wird, der Verwendet wir, um eine neue Rolle zu beginnen. In der Vergangenheit wurde ein Wasserstrahl, der zum Schneiden der Papierbahn verwendet wurde, entfernt von der Aufrolltrommel angebracht, was zu einem freien Zug führt, bei dem das Ende oder der Anfang nicht unterstützt wird. Diese mangelnde Unterstützung führt zur Notwendigkeit von Luftduschen, um die Bahn am Platz zu halten, bis sie um die Spule gewickelt worden ist. Diese Art von System ist in US Patent Nr. 5,314,132 von Masatoshi et al. beschrieben.To overcome the resistance of some modern paper types to tearing in the direction perpendicular to the machine and to ensure a more uniform and faster separation of the web, knives as described in U.S. Patent No. 4,445,646 or water jets as described in EP App. 0 543 788 A1 are used to quickly split the web, thereby forming a tail or a beginning that is used to start a new roll. In the past, a water jet used to cut the paper web was mounted remotely from the reel drum, resulting in a free draw where the tail or beginning is not supported. This lack of support results in the need for air showers to hold the web in place until it has been wound around the reel. This type of system is described in U.S. Patent No. 5,314,132 to Masatoshi et al.

In JP-A-60 191 947 wird eine Aufrollvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 25 beschrieben.JP-A-60 191 947 describes a retractor according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 25.

Benötigt wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zum schnellen Teilen einer Papierbahn und Leiten der Papierbahn, um sie einer neuen Spule nahezubringen, so dass die Spule mit einer gleichmäßigen engen Wicklung beginnt.What is needed is an apparatus and method for rapidly dividing a paper web and directing the paper web to bring it close to a new spool so that the spool begins with a uniform, tight winding.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein geeignetes Haftmittel bereitzustellen, wodurch die Bahn an der neuen Spule anhaftet, und ein geeignetes Schneidemittel zum Teilen der Papierbahn gegen eine Spulerrolle.The object of the present invention is to provide a suitable adhesive means by which the web adheres to the new spool and a suitable cutting means for splitting the paper web against a spool roll.

Um dies zu erreichen, wird die Aufrollvorrichtung der Erfindung durch die kennzeichnenden Aufgabeen des Anspruchs 1 charakterisiert und die Erfindung stellt ein Verfahren gemäß des charakterisierenden Teils von Anspruch 25 bereit.To achieve this, the reeling device of the invention is characterized by the characterizing objects of claim 1 and the invention provides a method according to the characterizing part of claim 25.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Die Aufrollvorrichtung der Erfindung verwendet zwei Wassersträhle oder Wassermesser, die eine Papierbahn schneiden, während sie über eine Spulerwalze läuft. Wassersträhle sind bezüglich dem Schnitt gewinkelt, so dass, das beim Schneiden verwendet wird, vollständig auf den Bereich der Bahn geleitet wird, der geteilt wird, und nicht das Papier, das auf die neu ausgebildete Rolle gewickelt wird, befeuchtet. Ein adhesives Material, entweder ein automatisch angewendetes Band oder Aufsprühklebstoff, kann zwischen der oberen Oberfläche der Bahn und der Spule der neuen Formerwalze oder Papierrolle eingebracht werden. Die Verwendung eines Klebstoffs bedeutet, dass der Beginn oder das Ende des Papiers sofort mit der Spule in Kontakt kommt, wodurch eine feste, gleichmäßige und konsistente Initiierung der Bahn, die um die neue Spule gewickelt wird, gewährleistet wird. Wenn ein Klebstoff verwendet wird. Kann er sofort stromaufwärts in Maschinenrichtung von den Wassermessern, die zum Trennen der Bahn verwendet werden, aufgesprüht werden. Wenn ein Band verwendet wird, kann ein automatischer Bandaufbringer verwendet werden, ähnlich dem, der zum Bekleben von Pappkartons verwendet wird, um ein doppelseitiges Klebeband auf die Spule, die Bahn oder den Walzenspalt, der zwischen der Spule und der Aufrolltrommel ausgebildet ist, aufzubringen.The reeling apparatus of the invention uses two water jets or water knives that cut a paper web as it passes over a spool roll. Water jets are angled with respect to the cut so that the water used in cutting is directed entirely to the area of the web being split and does not wet the paper being wound onto the newly formed roll. An adhesive material, either an automatically applied tape or spray-on adhesive, can be placed between the upper surface of the web and the spool of the new former roll or paper roll. The use of an adhesive means that the beginning or end of the paper immediately comes into contact with the spool, thereby ensuring a firm, even and consistent initiation of the web being wound around the new spool. If an adhesive is used, it can be sprayed immediately upstream in the machine direction from the water knives used to sever the web. If tape is used, an automatic tape applicator, similar to that used for wrapping cardboard boxes, can be used to apply a double-sided tape to the reel, web or nip formed between the reel and the reel drum.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Spuler bereitzustellen, der Rollen mit gleichmäßigeren Wicklungen erzeugt, um Abfallbildung zu reduzieren.It is an object of the present invention to provide a winder that produces rolls with more uniform windings to reduce waste.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum schnellen Teilen einer großen Reihe an Papierbahnen bereitzustellen, so dass eine neue Papierrolle begonnen werden kann.It is a further object of the present invention to provide an apparatus for rapidly splitting a large number of paper webs so that a new paper roll can be started.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum klebenden Verbinden einer Papierbahn mit einer Spule bereitzustellen.It is a further object of the present invention to provide a device for adhesively bonding a paper web to a reel.

Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine oder mehr Papierrollen erzeugen kann, die für die Verwendung durch Endverbraucher brauchbar sind.It is yet another object of the present invention to provide an apparatus capable of producing one or more rolls of paper suitable for use by end users.

Es ist noch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung eines Wassermessers zum Teilen einer Papierbahn bereitzustellen, worin das erzeugte hintere Ende im Wesentlichen von den Wassermessern nicht befeuchtet wurde.It is still an object of the present invention to provide an apparatus and method for using a water knife to split a paper web, wherein the resulting tail end has been substantially unmoistened by the water knives.

Weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.Further objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht der Bahnschneide- und Aufrollvorrichtung der Erfindung.Fig. 1 shows a schematic side view of the web cutting and winding device of the invention.

Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform Seitenansicht der Bahnschneide- und Aufrollvorrichtung der Erfindung.Fig. 2 shows a schematic side view of an alternative embodiment Side view of the web cutting and winding device of the invention.

Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer anderen alternativen Ausführungsform Seitenansicht der Bahnschneide- und Aufrollvorrichtung der Erfindung.Fig. 3 shows a schematic side view of another alternative embodiment Side view of the web cutting and winding device of the invention.

Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform Seitenansicht der Bahnschneide- und Aufrollvorrichtung der Erfindung.Fig. 4 shows a schematic side view of another alternative embodiment Side view of the web cutting and winding device of the invention.

Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht eines Wassermessers, das in Zusammenhang mit der Bahnschneide- und Aufrollvorrichtung aus Fig. 1-4 verwendet wird.Fig. 5 shows a schematic plan view of a water knife used in conjunction with the web cutting and winding device of Fig. 1-4.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht des Scheidepfads, der von den Wassermessern erzeugt wird, die in der Vorrichtung aus Fig. 1-4 verwendet werden.Fig. 6 shows a plan view of the cutting path created by the water knives used in the apparatus of Figs. 1-4.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht eines anderen Schneidepfads, der von den Wassermessern erzeugt wird, die in der Vorrichtung aus Fig. 1-4 verwendet werden.Fig. 7 shows a plan view of another cutting path created by the water knives used in the apparatus of Figs. 1-4.

Fig. 8 zeigt eine Draufsicht eines weiteren Schneidepfads, der von den Wassermessern erzeugt wird, die in der Vorrichtung aus Fig. 1-4 verwendet werden.Fig. 8 shows a plan view of another cutting path created by the water knives used in the apparatus of Figs. 1-4.

Fig. 9 zeigt eine isometrische Teildarstellung des Bandaufbringerrads des Bandaufbringers aus Fig. 2.Fig. 9 shows a partial isometric view of the tape applicator wheel of the tape applicator from Fig. 2.

DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf Fig. 1-9, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, zeigt Fig. 1 eine Bahnaufrollvorrichtung 20. Die Vorrichtung 20 verwendet einen Bandausgeber (22), der doppelseitiges Klebeband 24 auf die Papierbahn 26 aufträgt. Die Bahn 26 wird in einer Papiererzeugungsmaschine ausgebildet und die Vorrichtung 20 wird verwendet, um die Bahn 26 auf Spulen 28 aufzuwickeln, um Rollen 32 auszubilden. Papiererzeugung ist ein kontinuierlicher Prozess, der nicht ohne beträchtlichen Aufwand begonnen und gestoppt werden kann. Somit müssen die Papierrollen, die ausgebildet werden, begonnen und von der kontinuierlich ausgebildeten Bahn 26 abgeschnitten werden, ohne die kontinuierliche Erzeugung von Papier zu unterbrechen.Referring to Figures 1-9, wherein like reference numerals designate like parts, Figure 1 shows a web winding apparatus 20. The apparatus 20 uses a tape dispenser (22) that applies double-sided adhesive tape 24 to the paper web 26. The web 26 is formed in a papermaking machine and the apparatus 20 is used to wind the web 26 onto spools 28 to form rolls 32. Papermaking is a continuous process that cannot be started and stopped without considerable effort. Thus, the paper rolls that are formed must be started and cut from the continuously formed web 26 without interrupting the continuous production of paper.

Es gibt zwei wichtige Schritte, die zum Beginnen einer neuen Papierrolle ausgeführt werden müssen. Zuerst muss die Bahn von der fertigen Rolle 32 abgeteilt werden, wie in Fig. 2 gezeigt. Als zweites muss die abgeteilte Bahn auf eine neue Spule 28 aufgewickelt werden.There are two important steps that must be performed to start a new paper roll. First, the web must be severed from the finished roll 32 as shown in Fig. 2. Second, the severed web must be wound onto a new spool 28.

Die Bahnaufrollvorrichtung 20 bildet einen Teil eines Papierspulers 34, wie schematisch in Fig. 1-4 gezeigt. Der Spuler 34 weist eine Aufrollrolle 36 auf, auf welche die Papierbahn 26 von einer Unterstützungsrolle 38 in der Papiererzeugungsmaschine eingefüttert wird. In einem typischen Spuler positioniert ein Arm oder anderer Mechanismus, der zur besseren Klarheit in Fig. 1-4 nicht gezeigt ist, eine Spule 28 über die Oberseite 40 der Aufrollrolle 36, wo die Bahn 26 gezwungen wird, sich um die Spule 28 zu wickeln. Die Spule 28 wird dann in Kontakt mit der Oberfläche 42 der Aufrollrolle 36 zu einer Position geleitet, die stromabwärts in der Maschinenrichtung von der Aufrollrolle 36 liegt, wie in Fig. 2 gezeigt.The web winder 20 forms part of a paper winder 34, as shown schematically in Figs. 1-4. The winder 34 includes a winder roll 36 onto which the paper web 26 is fed from a support roll 38 in the papermaking machine. In a typical winder, an arm or other mechanism, not shown in Figs. 1-4 for clarity, positions a spool 28 over the top 40 of the winder roll 36, where the web 26 is forced to wind around the spool 28. The spool 28 is then guided into contact with the surface 42 of the winder roll 36 to a position downstream in the machine direction from the winder roll 36, as shown in Fig. 2.

Die Aufrollvorrichtung 20 verwendet zwei Wassermesser 44, 46, um die Bahn gegen die Oberfläche 42 der Aufrollrolle 36 zu schneiden. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das Wassermesser 44 auf einem Querbalken 48 angebracht, der sich entlang der Bahn 26 in der Richtung senkrecht zur Maschine ausweitet. Das Wassermesser weist eine Düse 50 auf, die typischer Weise aus einem gehärteten Edelstein wie Diamant, Rubin oder Emerald besteht, durch die Wasser unter sehr hohem Druck gepresst wird, typischer Weise maximal 4200 Kilogramm pro Quadratzentimeter (60.000 psi). Das Wassermesser 44 weist eine relativ geringe Strömungsrate von etwa 0,3785 Liter pro Minute (eine zehntel Gallone pro Minute) auf. Wassermesser zum Schneiden von Papierbahnen sind wohl bekannt. In der Vergangenheit jedoch hat die typische Anwendung von Wassermessern die Bahn nicht gegen die Spulerrolle geschnitten. Stattdessen wurde die Bahn entweder gegen eine Vorspulerunterstützungsrolle geschnitten oder während dem offenen Zug zwischen der Unterstützungsrolle und der Spulerrolle. Die typische Anwendung von Wassermessern in einer Aufrollvorrichtung resultiert typischer Weise darin, dass die geschnittene Bahn während einem Teil ihres Transports zu einer neuen Rolle nicht unterstützt wird. In Vorrichtungen nach dem Stand der Technik werden die Wassermesser normal zur Oberfläche der Bahn, die geschnitten wird, geleitet. Wenn die Bahn gegen eine Rollenoberfläche geschnitten wird, befeuchtet das Wasser von dem Messer sowohl das Papier, welches die fertige Spule ausbildet, als auch das Papier, welches das Ende ausbildet, das verwendet wird, um die Bahn in eine Spule einzufädeln. Befeuchten des Endes einer fertigen Spule ist kein Problem, weil durch das Wasser nur eine kleine Menge an Papier beschädigt wird. Jedoch kann Wasser auf dem Ende, das verwendet wird, um die Bahn in eine Spule einzufädeln, die Unversehrtheit der Spule, die ausgebildet wird, beeinflussen.The winder 20 uses two water knives 44, 46 to cut the web against the surface 42 of the winder roll 36. As shown in Fig. 5, the water knife 44 is mounted on a crossbar 48 which extends along the web 26 in the direction perpendicular to the machine. The water knife has a nozzle 50, typically made of a hardened gemstone such as diamond, ruby or emerald, through which water is forced under very high pressure, typically a maximum of 4200 kilograms per square centimeter (60,000 psi). The water knife 44 has a relatively low flow rate of about 0.3785 liters per minute (one-tenth of a gallon per minute). Water knives for cutting paper webs are well known. In the past, however, the typical application of water knives has not cut the web against the winder roll. Instead, the web was either cut against a prewinder support roll or during the open draw between the support roll and the winder roll. The typical application of water knives in a winder typically results in the cut web being unsupported during part of its transport to a new roll. In prior art devices, the water knives are normally directed to the surface of the web being cut. When the web is cut against a roll surface, the water from the knife wets both the paper that forms the finished reel and the paper that forms the tail that is used to thread the web into a reel. Wet the tail of a finished reel is not a problem because only a small amount of paper is damaged by the water. However, water on the tail that is used to thread the web into a reel can affect the integrity of the reel being formed.

Die gleichmäßige strukturelle Unversehrtheit der ausgebildeten Papierrolle ist wichtig für die Vermeidung von Defekten im Papier, das um die Rolle gewickelt ist. Neue Untersuchungen bezüglich der Ursachen für das Brechen von Papier in Druckpressen und Aufwickelmaschinen zeigen, dass 80 Prozent der Papierbrüche bei Papier entstehen, das ursprünglich der Spule am nächsten gewickelt war, auf der die Rolle ausgebildet wurde. Das Papier, das als erstes auf die Spule gewickelt wird, ist für Beschädigung von einer unsachgemäß ausgebildeten Rolle am anfälligsten.The uniform structural integrity of the formed paper roll is important for avoiding defects in the paper wrapped around the roll. New Research into the causes of paper breakage in printing presses and rewinders shows that 80 percent of paper breakages occur in paper that was originally wound closest to the spool on which the roll was formed. The paper that is wound first onto the spool is most susceptible to damage from an improperly formed roll.

Die beiden Wassersträhle oder Wassermesser 44, 46 der Vorrichtung 20 sind 10 bis 30 Grad von dem Papierbahnende, das ausgebildet wird, weggewinkelt. Das Winkeln der Wassermesser 44, 46 findet in der Richtung senkrecht zur Maschine zu den Rändern 58 der Papierbahn hin statt, so dass das Wasser von den Wassermessern auf das Papier sprüht, das auf die Formerbandrolle gewickelt wird, und nicht auf das Ende 52, 54, 56, das den Beginn eine neuen Rolle bildet. Die Wassermesser können auch in Maschinenabwärtsrichtung gewinkelt sein oder in einer Kombination aus Maschinenabwärtsrichtung und Richtung zu den Rändern der Papierbahn.The two water jets or water knives 44, 46 of the device 20 are angled 10 to 30 degrees away from the paper web end being formed. The angling of the water knives 44, 46 takes place in the direction perpendicular to the machine toward the edges 58 of the paper web so that the water from the water knives sprays onto the paper being wound onto the former belt roll and not onto the end 52, 54, 56 which forms the beginning of a new roll. The water knives may also be angled in the down-machine direction or in a combination of down-machine and toward the edges of the paper web.

Es gibt eine Reihe von Konfigurationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung trägt ein Klebeband auf die Bahn gegen eine Unterstützungsrolle 98 vor den Wassermessern auf. Die Vorrichtung der Fig. 2 trägt das Klebeband auf die rotierende Oberfläche 106 der Spule auf, so dass das Band an dem Ende klebt, das darüber aufgebracht wird. Die Vorrichtung der Fig. 3 trägt das Klebeband auf eine stationäre Spule 28 auf, bevor sie sich der Spulerrolle annähert. Die Vorrichtung der Fig. 4 trägt das Klebeband auf die Bahn auf, während sie über die Spulerrolle zwischen den Wassermessern und der Spule läuft.There are a number of configurations of the apparatus of the invention. The apparatus shown in Figure 1 applies an adhesive tape to the web against a support roll 98 in front of the water knives. The apparatus of Figure 2 applies the adhesive tape to the rotating surface 106 of the reel so that the tape sticks to the end that is applied over it. The apparatus of Figure 3 applies the adhesive tape to a stationary reel 28 before it approaches the spool roll. The apparatus of Figure 4 applies the adhesive tape to the web as it passes over the spool roll between the water knives and the reel.

Die Wassersträhle von den Wassermessern beschädigen die Oberfläche 42 der Aufrollrolle 36, wenn sie nicht bezüglich der Oberfläche 42 in Bewegung gehalten werden. Ein einzelnes Wassermesser 44 ist in Fig. 5 gezeigt. Das Messer 44 ist an einem lateralen Transportmittel wie etwa ein pneumatischer Kolben 60 zur Bewegung in der Richtung senkrecht zur Maschine angebracht. Hochdruckkabel oder Schläuche können in einem flexiblen Kabelträger 62 aufgenommen sein. Aufgrund der Steifigkeit der Hochdruckwasserversorgungslinie 64 ist ein Kabelträger nicht unter allen Umständen notwendig.The water jets from the water knives will damage the surface 42 of the take-up reel 36 if they are not kept moving relative to the surface 42. A single water knife 44 is shown in Fig. 5. The knife 44 is mounted on a lateral transport means such as a pneumatic piston 60 for movement in the direction perpendicular to the machine. High pressure cables or hoses may be housed in a flexible cable carrier 62. Due to the rigidity of the high pressure water supply line 64, a cable carrier is not necessary in all circumstances.

Da die Papierbahn 26 unter den Wassermessern 44, 46 vorgeschoben wird, schneiden die Wassermesser, wenn sie stillgehalten werden, eine gerade Linie 66, wie in Fig. 6-8 gezeigt. Die Kombination der Bahnbewegung und der im Wesentlichen linearen Bewegung der Wassermesser in Richtung senkrecht zur Maschine führt dazu, dass die Wassermesser diagonal gebogene Schnitte 68 entlang der Bahn 26 ausführen, wie in Fig. 6-8 gezeigt. Der pneumatische Antrieb 60 kann das Wassermesser 44 um etwa 10 Meter pro Sekunde (400 Inch pro Sekunde) bewegen. Zwei von der Mitte aus bewegte Messer können somit die Bahn in einer viertel Sekunde bei einer 5 Meter (200 Inch) breiten Bahn oder in einer halben Sekunde bei einer 10 Meter (400 Inch) breiten Bahn schneiden.As the paper web 26 is advanced beneath the water knives 44, 46, the water knives, when held still, cut a straight line 66 as shown in Fig. 6-8. The combination of the web motion and the substantially linear motion of the water knives in the direction perpendicular to the machine results in the water knives making diagonally curved cuts 68 along the web 26 as shown in Fig. 6-8. The pneumatic drive 60 can move the water knife 44 at about 10 meters per second (400 inches per second). Two knives moved from the center can thus cut the web in a quarter of a second for a 5 meter (200 inch) wide web or in a half a second for a 10 meter (400 inch) wide web.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weisen die Wassermesser 44 und 46 einen Abstand voneinander in der Maschinenrichtung auf, so dass sie nicht mit der Bewegung des jeweils anderen interferieren. Wie in Fig. 6 gezeigt wird ein etwa dreieckig geformtes führendes Randende 72 ausgebildet, wenn sich die Wassermesser, die parallel starten, kreuzen.As shown in Fig. 1, the water knives 44 and 46 are spaced apart in the machine direction so that they do not interfere with each other's movement. As shown in Fig. 6, an approximately triangular-shaped leading edge end 72 is formed when the water knives, which start in parallel, cross.

Wie in Fig. 7 gezeigt, können die Wassermesser 44, 46 auf einer allgemeinen Maschinenrichtungslinie 76 beginnen und dann divergieren, so dass ein etwa dreieckförmiges Ende 78 ausgebildet wird.As shown in Figure 7, the water knives 44, 46 may begin on a general machine direction line 76 and then diverge to form a roughly triangular-shaped end 78.

Wie in Fig. 8 gezeigt, können Wassermesser 44, 46 in Abstand voneinander beginnen und nie kreuzen, wobei ein dünnes rechtwinkliges Ende 82 ausgebildet wird, das mit einem größeren etwa dreiecksförmigen Ende 84 verbunden ist. Während die diagonal gebogenen Schnitte 68. die in Fig. 6-8 gezeigt sind, aus der Kombination der Bahnbewegung und der im Wesentlichen linearen Bewegung der Wassermesser in der Richtung senkrecht zur Maschine entstehen, ist zu beachten, dass viele andere Schnitte erzeugt werden können, indem die Wassermesser in nicht-linearer, z. B. gebogener Bewegung in der Richtung senkrecht zur Maschine bewegt werden. Trotzdem erweisen sich die Schnitte, die in Fig. 6-8 gezeigt sind als die wahrscheinlich günstigsten, obgleich die Wassermesser verwendet werden können, um andere Schnitte zu erzeugen.As shown in Fig. 8, water knives 44, 46 may start spaced apart and never cross, forming a thin rectangular end 82 connected to a larger, roughly triangular end 84. While the diagonally curved cuts 68 shown in Figs. 6-8 result from the combination of the web motion and the substantially linear motion of the water knives in the direction perpendicular to the machine, it should be noted that many other cuts can be created by moving the water knives in non-linear, e.g. curved, motion in the direction perpendicular to the machine. Nevertheless, the cuts shown in Figs. 6-8 are probably the most advantageous, although the water knives can be used to create other cuts.

Sobald die Bahn 26 von der fertigen Spule abgeteilt worden ist, muss die Aufrollvorrichtung 20 die abgeteilte Bahn auf eine neue Spule 28 führen, um eine neue Rolle auszubilden. In der Vergangenheit wurde dies erreicht, indem das Ende auf die Spule 28 mit einer Klaue und einem Luftstrahl geführt wurde. In einigen Fällen wird die Spule vorher mit einem klebenden Material beschichtet. Vorheriges Beschichten der Spulen 28 mit Klebstoff kann zu Schwierigkeiten bei der Handhabung und dem Transport der Spulen führen. Auf der anderen Seite kann ein Fehler beim Halten der Bahn auf der Spule 28 zu einer losen Bahn am Beginn der Rolle führen, was zu einer strukturell schwachen Rolle mit entsprechenden Defekten in der aufgewickelten Bahn führt. Die Aufrollvorrichtung 20 verwendet den Bandausgeber 22, der doppelseitiges Klebeband 24 ausgibt.Once the web 26 has been severed from the finished spool, the rewinder 20 must feed the severed web onto a new spool 28 to form a new roll. In the past, this has been accomplished by feeding the tail onto the spool 28 with a claw and air jet. In some cases, the spool is previously coated with an adhesive material. Pre-coating the spools 28 with adhesive can lead to difficulties in handling and transporting the spools. On the other hand, a failure to hold the web on the spool 28 can result in a loose web at the beginning of the roll, resulting in a structurally weak roll with corresponding defects in the wound web. The rewinder 20 uses the tape dispenser 22 which dispenses double-sided adhesive tape 24.

Bandausgeber wurden typischer Weise von den Lieferanten von Klebeband zur Verwendung in Spezialanwendungen wie der Assemblierung von Pappkartons entwickelt, wie beispielsweise in U.S. Patenten Nr. 4,255,218 und 5,312,501 von Minnesota Mining and Manufacturing Company ("3M") aus St. Paul, Minnesota beschrieben.Tape dispensers were typically developed by adhesive tape suppliers for use in specialty applications such as the assembly of paperboard boxes, as described, for example, in U.S. Patent Nos. 4,255,218 and 5,312,501 issued to Minnesota Mining and Manufacturing Company ("3M") of St. Paul, Minnesota.

Ein Bandausgeber 22, der in der vorliegenden Erfindung gewinnbringend eingesetzt werden kann, speist eine Menge an zweiseitigem Klebeband auf eine Vakuumrolle 23, wie in Fig. 2 gezeigt. Das Band, das auf die Bandrolle 25 gewickelt ist, weist einen Ausgabeeinsatz 27 auf, der in Fig. 9 gezeigt ist. Der Ausgabeeinsatz 27 verhindert, dass das Band an sich selber klebt, wenn es auf die Bandrolle gewickelt ist. Das Band 29 wird auf die Vakuumrolle 23 ausgegeben, so dass der Ausgabeeinsatz gegen die perforierte Oberfläche 31 der Vakuumrolle 23 gehalten wird. Der Bandausgeber 22 schneidet ein Stück Band ab, das im Wesentlichen 360 Grad der Oberfläche 31 der Vakuumrolle 23 abdeckt. Der Bandausgeber 22 verwendet darauf einen Servomotor (nicht gezeigt), um das Band mit einer ausgewählten Geschwindigkeit auf die Vakuumrolle 23 zu bringen. Wo das Band auf eine Spule 28 aufgebracht werden soll, wird die Vakuumaufbringrolle angetrieben, so dass ihre Oberflächengeschwindigkeit gleich der Oberflächengeschwindigkeit der rotierenden Spule 28 ist. Die Oberflächengeschwindigkeit der Spule ist im Wesentlichen die gleiche wie die Geschwindigkeit, mit der die Bahn 26 ausgebildet wird.A tape dispenser 22 that can be profitably used in the present invention feeds a quantity of two-sided adhesive tape onto a vacuum roll 23 as shown in Figure 2. The tape wound onto the tape roll 25 has a dispensing insert 27 shown in Figure 9. The dispensing insert 27 prevents the tape from sticking to itself when wound onto the tape roll. The tape 29 is dispensed onto the vacuum roll 23 so that the dispensing insert is held against the perforated surface 31 of the vacuum roll 23. The tape dispenser 22 cuts a piece of tape that covers substantially 360 degrees of the surface 31 of the vacuum roll 23. The tape dispenser 22 then uses a servo motor (not shown) to feed the tape onto the vacuum roll 23 at a selected speed. Where the tape is to be applied to a reel 28, the vacuum application roller is driven so that its surface speed is equal to the surface speed of the rotating reel 28. The surface speed of the reel is substantially the same as the speed at which the web 26 is formed.

Fig. 9 zeigt das Aufbringen von doppelseitigem Band auf die Spule 28. Die Aufbringvorrichtung 89 ist eine Verbesserung des allgemeinen Designs eines Bandausgebers, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Aufbringvorrichtung 89 vereinfacht die Mittel, durch die die Vakuumrolle 23 angetrieben wird, so dass sie eine Oberflächengeschwindigkeit aufweist, die mit der Oberflächengeschwindigkeit der Spule 28 übereinstimmt.Fig. 9 shows the application of double-sided tape to the reel 28. The applicator 89 is an improvement on the general design of a tape dispenser as shown in Fig. 2. The applicator 89 simplifies the means by which the vacuum roller 23 is driven so that it has a surface speed that matches the surface speed of the reel 28.

Ein Transportband 33 mit Transportoberfläche 31 befindet sich in reibender Annäherung an die Spule 28 und wird durch die Spule angetrieben, so dass die Oberfläche 35 des Transportbands 33 die selbe Richtung und Geschwindigkeit wie die Spule ausweist. Das Transportband 33 treibt die Vakuumrolle 23 durch einen mechanischen Antrieb 37 an, der ausgelegt ist, dass er die Oberfläche 31 der Vakuumrolle 23 auf dieselbe Geschwindigkeit und Richtung bringt, wie die Oberfläche der Spule 28. Der mechanische Antrieb 37 ist auch ausgelegt, dass er es der Vakuumrolle 23 ermöglicht, in und aus dem Angriff an die Spule zu rotieren. Somit wird eine Menge an Band auf die Vakuumrolle 23 geladen, um Klebeband auf die Spule 28 aufzutragen, und positioniert, dass der Ausgabeeinsatz durch das Vakuum gehalten wird, das durch die Oberfläche der Vakuumrolle 23 gesaugt wird.A conveyor belt 33 with a transport surface 31 is in frictional proximity to the spool 28 and is driven by the spool so that the surface 35 of the conveyor belt 33 has the same direction and speed as the spool. The Conveyor belt 33 drives vacuum roller 23 through a mechanical drive 37 designed to drive the surface 31 of vacuum roller 23 to the same speed and direction as the surface of spool 28. Mechanical drive 37 is also designed to allow vacuum roller 23 to rotate in and out of engagement with the spool. Thus, a quantity of tape is loaded onto vacuum roller 23 to apply tape to spool 28 and positioned so that the dispensing insert is held by the vacuum drawn through the surface of vacuum roller 23.

Sobald eine Länge an Band mit der klebenden Seite nach oben der Vakuumrolle 23 ausgegeben wurde, wird der Bandausgeber 89 nach unten gedreht, so dass das Transportband 33 an die Spulenoberfläche angreift und dabei angetrieben wird, so dass seine Geschwindigkeit mit der der Spulenoberfläche übereinstimmt. Das Transportband 33 bringt über den mechanischen Antrieb 37 das Band der Vakuumrolle 23 auf die Geschwindigkeit der Spule 28. Der mechanische Antrieb 37 weist drei Zahnräder auf: eine erstes Zahnrad 39 ist axial an der Antriebsrolle 33 angebracht, ein zweites Zahnrad 41 ist axial an der Vakuumrolle 23 angebracht und ein Übertragungszahnrad 45 überträgt die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebsrolle 33 auf die Vakuumrolle 23. Die Zahnräder 39, 41, 45 sind derart gewählt, dass die Oberflächengeschwindigkeit der Antriebsrolle 33 und der Vakuumrolle 23 gleich sind. Es können andere Antriebsmechanismen verwendet werden, einschließlich zwei Riemenscheiben, die an der Vakuumrolle und der Antriebsrolle mit einem sie verbindenden Band angebracht sind; zwei Zahnrollen, die mit einer Kette verbunden sind; oder ein komplizierterer Zahnradantrieb.Once a length of tape has been dispensed from the vacuum roll 23 with the adhesive side facing up, the tape dispenser 89 is rotated downward so that the conveyor belt 33 engages the spool surface and is thereby driven so that its speed matches that of the spool surface. The conveyor belt 33 brings the tape of the vacuum roll 23 to the speed of the spool 28 via the mechanical drive 37. The mechanical drive 37 has three gears: a first gear 39 is axially attached to the drive roll 33, a second gear 41 is axially attached to the vacuum roll 23 and a transmission gear 45 transmits the rotational speed of the drive roll 33 to the vacuum roll 23. The gears 39, 41, 45 are selected such that the surface speed of the drive roll 33 and the vacuum roll 23 are the same. Other drive mechanisms may be used, including two pulleys attached to the vacuum roller and drive roller with a belt connecting them; two sprocket rollers connected with a chain; or a more complicated gear drive.

Vorzugsweise wird ein Drehsensor ("angular sensor") an der Vakuumrolle 23 angebracht, so dass der führende Rand 47 des Bands 29 zuerst an die Spule angreifen kann. Ein pneumatischer Zylinder oder ähnlicher hydraulischer oder mechanischer Aktuator bewegt einen Hebelarm 49, der die Vakuumrolle 23 in Eingriff mit der Spule 28 bringt. Der pneumatische Zylinder (nicht gezeigt) wird betätigt, so dass der führende Rand 47 des Bands zuerst an die Spule angreift und die Vakuumrolle 23 greift an die Spule 28 nur während einer einzigen Umdrehung der Vakuumrolle 23 ein. Die Kraft des Vakuums auf den Ausgabeeinsatz ist größer als das Haftvermögen des Bands an den Ausgabeeinsatz, wodurch das Band 29, wenn die Vakuumrolle 23 an die Bahn oder die Spule 28 angreift, von dem Ausgabeeinsatz abgezogen wird und der Ausgabeeinsatz auf der Vakuumrolle verbleibt. Das Band wird auf die Bahn aufgebracht und stellt somit eine klebende Oberfläche bereit, die der Frischspule ausgesetzt wird. Das Band 29 wird aufgebracht, so dass, wenn die Bahn 26 von den Wassermessern 44, 46 geschnitten wird, sie aufgenommen und um die Spule 28 gewickelt wird.Preferably, an angular sensor is mounted on the vacuum roller 23 so that the leading edge 47 of the belt 29 can engage the spool first. A pneumatic cylinder or similar hydraulic or mechanical actuator moves a lever arm 49 which engages the vacuum roller 23 with the spool 28. The pneumatic cylinder (not shown) is actuated so that the leading edge 47 of the belt engages the spool first and the vacuum roller 23 engages the spool 28 only during a single revolution of the vacuum roller 23. The force of the vacuum on the dispensing insert is greater than the adhesive strength of the belt to the dispensing insert, whereby when the vacuum roller 23 engages the web or spool 28, the belt 29 is pulled off the dispensing insert and the dispensing insert remains on the vacuum roller. The tape is applied to the web, thus providing an adhesive surface which is exposed to the fresh spool. The tape 29 is applied so that when the web 26 is cut by the water knives 44, 46, it is picked up and wrapped around the spool 28.

Fig. 6-8 zeigen das Anbringen eines Bandstreifens 100 und seine Position auf den Enden 52, 54, 56 der Papierbahn. Das Band 24 wird in der Maschinenrichtung aufgebracht und einer oder mehrere Bandausgeber 22 können verwendet werden. Wenn mehrere Bandausgeber verwendet werden, sind sie in einem Abstand zueinander entlang der Bahn in Richtung senkrecht zur Maschine angeordnet.Fig. 6-8 show the application of a tape strip 100 and its position on the ends 52, 54, 56 of the paper web. The tape 24 is applied in the machine direction and one or more tape dispensers 22 may be used. If multiple tape dispensers are used, they are spaced apart along the web in the direction perpendicular to the machine.

Wie in Fig. 5 gezeigt, unterstützen und bewegen der Rahmen 48 und der pneumatische Kolben 60 zusätzlich zur Unterstützung und Bewegung der Wassermesserdüsen 50 auch die klebenden Ausgabedüsen 102, die in Abstand zu den Wassermesserdüsen 50 in Maschinenrichtung stromaufwärts angebracht sind. Der Klebstoff, der von den Düsen 102 ausgegeben wird, bildet klebende Bereiche 104 auf den Papierenden 52, 54, 56 aus, wie in Fig. 8-8 gezeigt. Wenn die klebenden Bereiche 104 mit der Spule 28 in Kontakt kommen, binden sie die Bahn 26 an die Spule 28 - wobei ein gleichmäßig fester Start auf der Rolle 32 gewährleistet wird, was zu einer Rolle mit struktureller Gleichmäßigkeit und wenigen Defekten führt. Die klebenden Bereiche 104 können unabhängig von dem Bandstreifen 100 oder in Zusammenhang mit dem Bandstreifen 100 verwendet werden. Weiterhin können die klebenden Bereiche 104 statt dem Bandstreifen 100 verwendet werden.As shown in Fig. 5, in addition to supporting and moving the water knife nozzles 50, the frame 48 and pneumatic piston 60 also support and move the adhesive dispensing nozzles 102 which are spaced upstream of the water knife nozzles 50 in the machine direction. The adhesive dispensed from the nozzles 102 forms adhesive areas 104 on the paper ends 52, 54, 56 as shown in Fig. 8-8. When the adhesive areas 104 come into contact with the spool 28, they bond the web 26 to the spool 28 - forming a uniformly tight start on the roll 32. resulting in a roll with structural uniformity and few defects. The adhesive areas 104 may be used independently of the tape strip 100 or in conjunction with the tape strip 100. Furthermore, the adhesive areas 104 may be used instead of the tape strip 100.

Der Klebstoff muss schnellklebend sein, um in der sehr kurzen Zeit zwischen Aufbringen des Klebstoffs und dem Durchlaufen des Walzenspalts 40 zwischen der Aufrollrollenoberfläche 42 und der Spule 28 zu funktionieren. Kontaktklebstoffe oder Zweikomponentenklebstoffe können verwendet werden, aber Heißschmelzklebstoffe und vorzuziehen. Das schnelle Abkühlen des Heißschmelzklebstoffs beim Betreten des Walzenspalts und Ausweiten führt zur Notwendigkeit einer schnellen Verbindung zwischen den Enden 52, 54, 56 und der Spule 28. Eine beispielhafte Klebstoffaufbringvorrichtung ist eine Serie 3100 Aufbringer, der von Nordson Corporation, 28610 Clemens Road, Westlake, Ohio 44145 ausgeliefert wird, und der mit H201 modularen Heißschmelzpistolen verwendet werden kann. In einem Test wurde high-tack Klebstoff von Findley Adhesives aus Wauwatosa, Wisconsin, Nummer H2187-01, durch zentral angebrachte Düsen für eine halbe Sekunde gerade vor dem Traversieren der Wassersträhle zu den Bahnrändern hin aufgebracht. Ein anderer Klebstoff von Findley Adhesives wurde getestet: Nummer H1231. Für die relativ enge Testbahn ist ein einzelnes zentrales Aufbringen von Klebstoff ausreichend. Für produzierende Papiererzeugungsmaschinen, bei denen die Breite des Papiers 10 Meter (400 Inch) betragen kann, kann es notwendig sein, Heißschmelzklebstoff kontinuierlich hinter die Wassermesser aufzubringen, während sie sich zu den Rändern der Bahn bewegen.The adhesive must be fast-setting in order to function in the very short time between the adhesive being applied and the roll surface 42 passing through the nip 40 and the reel 28. Contact adhesives or two-part adhesives may be used, but hot melt adhesives are preferred. The rapid cooling of the hot melt adhesive as it enters the nip and expands results in the need for a quick bond between the ends 52, 54, 56 and the reel 28. An exemplary adhesive applicator is a Series 3100 applicator supplied by Nordson Corporation, 28610 Clemens Road, Westlake, Ohio 44145, which can be used with H201 modular hot melt guns. In one test, high-tack adhesive from Findley Adhesives of Wauwatosa, Wisconsin, number H2187-01, was applied through centrally located nozzles for one-half second just before the water jets traversed to the web edges. Another adhesive from Findley Adhesives was tested: number H1231. For the relatively narrow test web, a single central application of adhesive is sufficient. For production papermaking machines where the width of the paper may be 10 meters (400 inches), it may be necessary to apply hot melt adhesive continuously behind the water knives as they move to the edges of the web.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird das Band 24 gegen eine Unterstützungsrolle 98 vor der Aufrollrolle 36 aufgebracht. Fig. 2 zeigt den Bandausgeber 22, der bei einer Spule 28 zum Aufbringen doppelseitigen Klebebands 24 auf die Spulenoberfläche 106 angebracht ist. Somit wird das bahnende 52, 54, 56, wenn es unter der Spule 28 durchläuft, mit der Spule 28 klebend verbunden. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Bandausgeber 22 nur zu Beginn einer neuen Rolle erforderlich und kann nach Aufbringen des Bandes auf die Spule 28 zurückgezogen werden, womit mechanische Interferenz zwischen dem Bandausgeber 22 und dem Mechanismus, der die Ausbildung der Rolle 32 steuert, vermieden wird.As shown in Fig. 1, the tape 24 is applied against a support roller 98 in front of the take-up roller 36. Fig. 2 shows the tape dispenser 22 mounted on a reel 28 for applying double-sided adhesive tape 24 to the reel surface 106. Thus, as the web end 52, 54, 56 passes under the reel 28, it is adhesively bonded to the reel 28. As shown in Fig. 1, the tape dispenser 22 is only required at the beginning of a new reel and can be retracted after the tape has been applied to the reel 28, thus avoiding mechanical interference between the tape dispenser 22 and the mechanism controlling the formation of the reel 32.

Der Zeitpunkt des Aufbringens des doppelseitigen Klebebands 24 ist bei der. Aufrollvorrichtung 20 der Fig. 1, der Aufrollvorrichtung 120 der Fig. 2 und der Aufrollvorrichtung 320 der Fig. 4 wichtig. Das Band 24, wie in Fig. 2 gezeigt, muss aufgebracht werden, so dass es am Ende der Bahn 26 angeordnet ist, wie in Fig. 6-8 gezeigt. Das Aufbringen des Bandes 24 auf die Spule 28 in Fig. 2 muss zeitlich genau eingestellt sein, so dass das Band 24 auf die Oberfläche 106 der Spule aufgebracht wird, so dass es in Kontakt mit dem Ende 52, 54, 56 und nicht mit der ungeschnittenen Bahn 26 kommt.The timing of the application of the double-sided adhesive tape 24 is important in the reel 20 of Fig. 1, the reel 120 of Fig. 2, and the reel 320 of Fig. 4. The tape 24 as shown in Fig. 2 must be applied so that it is located at the end of the web 26 as shown in Figs. 6-8. The application of the tape 24 to the spool 28 in Fig. 2 must be precisely timed so that the tape 24 is applied to the surface 106 of the spool so that it comes into contact with the end 52, 54, 56 and not with the uncut web 26.

Das Band 24, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, muss bei einer Maschinengeschwindigkeit von typischer Weise zwischen 600-1850 Metern pro Minute (2.000 bis 6.000 Fuß pro Minute) aufgebracht werden. Die alternative Aufrollvorrichtung 220, die in Fig. 3 gezeigt ist, bringt das doppelseitige Klebeband auf die Spule 28 auf, bevor die Spule in Kontakt mit der Aufrollrolle 36 gebracht wird. In der Aufrollvorrichtung 220 ist der Zeitpunkt des Aufbringens des Bandes nicht wichtig und das Band kann aufgebracht werden, bevor die Spule 28 auf die Geschwindigkeit der Papierbahn 26 beschleunigt wurde. Bewegung der Spule 28 in Kontakt mit der Bahn 26 auf der Aufrollrolle 36 steuert, wann das Klebeband 24 in Kontakt mit den Enden kommt, wie in Fig. 6-8 gezeigt.The tape 24, as shown in Figs. 1 and 2, must be applied at a machine speed of typically between 600-1850 meters per minute (2,000 to 6,000 feet per minute). The alternative reeling device 220, shown in Fig. 3, applies the double-sided adhesive tape to the spool 28 before the spool is brought into contact with the reeling roll 36. In the reeling device 220, the timing of the tape application is not important and the tape can be applied before the spool 28 has been accelerated to the speed of the paper web 26. Movement of the spool 28 into contact with the web 26 on the reeling roll 36 controls when the adhesive tape 24 comes into contact with the ends, as shown in Figs. 6-8.

Das Band 24 kann auch auf eine alternative Aufrollvorrichtung 320 aufgebracht werden, wie in Fig. 4 gezeigt. In der Vorrichtung 320 wird das Band aufgebracht, wo die Bahn über die Aufrollrolle 336 läuft. Der Bandausgeber 22 positioniert eine Bandrolle 396 zwischen der Spule 338 und den Wassermessern 44, 46. Die Aufrollvorrichtung 320 positioniert den Bandaufbringer 22 direkt vor der Spule 338.The tape 24 may also be applied to an alternative reeling device 320, as shown in Fig. 4. In the device 320, the tape is applied where the web passes over the reeling roll 336. The tape dispenser 22 positions a tape roll 396 between the spool 338 and the water knives 44, 46. The reeling device 320 positions the tape applicator 22 directly in front of the reel 338.

Es ist zu beachten, dass Bandausgeber oder Aufbringer verschiedener Ausführungsformen und verschiedener Herstellerverwendet werden können und dass die in der Herstellung von Pappkartons verwendeten Bandaufbringer eine Quelle leicht erhältlicher Bandaufbringer darstellen.It should be noted that tape dispensers or applicators of different designs and from different manufacturers may be used and that the tape applicators used in the manufacture of paperboard boxes provide one source of readily available tape applicators.

Zu beachten ist auch, dass das doppelseitige Klebeband zusammen mit einem Sprühklebstoffaufbringer oder einzeln verwendet werden kann.It is also important to note that the double-sided tape can be used together with a spray adhesive applicator or on its own.

Es ist zu beachten, dass die Aufrollvorrichtung 20, wenn sie in Zusammenhang mit mehreren Bandaufbringern eingesetzt wird, verwendet werden kann, um die Ausbildung mehrerer Risse zu ermöglichen, so dass eine einzelne Bahn 26 auf eine Vielzahl an Rollen gewickelt werden kann, um sie aus der Papiererzeugungsmaschine zu entfernen.It should be noted that the reeling device 20, when used in conjunction with multiple tape applicators, can be used to enable the formation of multiple breaks so that a single web 26 can be wound onto a plurality of reels for removal from the papermaking machine.

Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die bestimmte Konstruktion und Anordnung von Teilen, wie sie hierin beschrieben und dargestellt ist, beschränkt ist, sondern Variationen davon umfasst, die im Geltungsbereich der folgenden Ansprüche liegen.It is to be understood that the invention is not limited to the particular construction and arrangement of parts described and illustrated herein, but includes variations thereof which are within the scope of the following claims.

Claims

1. A reeling device (20; 120; 220; 320) suitable for dividing a paper web (26) and starting a new roll (28) with an end formed when dividing the web (26) without interrupting the continuous rolling of paper when one roll is finished and the next roll (28) is started, the device comprising:

a cutting means (44) mounted for movement in a direction perpendicular to the machine to cut the web (26) and thereby define a web end, a take-up roller (36; 336) mounted below the cutting means (44) and supporting the paper web (26),

a spool (28; 328) mounted over the take-up roller (26; 336) and engaged with the take-up roller to rotate in the direction opposite to the direction of rotation of the take-up roller (36; 336), wherein the end extends between the take-up roller (36; 336) and the spool (28) and onto the spool (28), and

means (22; 102) for applying an adhesive to the web (26) to adhesively bond the web (26) to the spool (28; 328), wherein there is no open pull of the web (26) between the cutting means (44) and the spool (28; 328),

characterized in that the cutting means (44) comprises a water knife (44) which can move against the take-up roller (36; 336) to cut the web (26) to define an end, and

that the adhesive application means (22; 102) applies the adhesive to the web end, whereby the web end is adhesively connected to the coil (28; 328).

2. Device according to claim 1, characterized in that two water knives (44, 46) are provided, which are mounted for movement in opposite directions perpendicular to the machine.

3. Device according to claim 1, characterized in that the means (22; 102) for applying an adhesive to the web comprises a tape applicator (22).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the tape applicator (22) is mounted between the water knife (44) and the reel (28; 328) in the machine direction for applying two-sided adhesive tape to the web after it has been cut by the water knife (44).

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that it further comprises a support roll (98) mounted upstream of the take-up roll (36) and spaced from the take-up roll (36), wherein the tape applicator (22) is mounted above the support roll (98) and applies double-sided adhesive tape to the web (26) before it is cut by the water knife (44).

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means (22; 102) for applying an adhesive to the web is an adhesive application nozzle (102), wherein the nozzle (102) is mounted upstream in the machine direction from the water knife (44).

7. Device according to claim 6, characterized in that the nozzle (102) for applying adhesive is attached to the water knife (44) and moves with the water knife (44).

8. Device according to claim 1, characterized in that it comprises two water knives (44, 46), the water knives (44, 46) being angled in the downstream direction in order to avoid wetting the area of the web (26) which forms the end at the beginning of a new roll.

9. Device according to claim 1, characterized in that it comprises two water knives (44, 46), the water knives (44, 46) being angled in a direction perpendicular to the machine towards a region of the web (26) which is cut off in order to avoid wetting the region of the web (26) which forms the end at the beginning of a new roll.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the two water knives (44, 46) are each angled 10 to 30 degrees away from the paper web end being formed, the angling of the water knives (44, 46) takes place in the direction perpendicular to the machine towards the edges of the paper web (26) so that the water from the water knives (44, 46) sprays onto the paper (26) being wound onto a former belt roll and not onto the end which forms the beginning of a new roll.

11. Device according to claim 1, characterized in that the spool (28) has a surface which engages against the take-up roller (36) so that the spool (28) rotates in engagement with the take-up roller (36).

12. Device according to claim 11, characterized in that it comprises two water knives (44, 46) mounted perpendicular to the machine for movement in opposite directions.

13. Apparatus according to claim 12, characterized in that the two water knives (44, 46) are each angled 10 to 30 degrees away from the paper web end being formed, the angling of the water knives (44, 46) takes place in the direction perpendicular to the machine towards the edges of the paper web (26) so that the water from the water knives (44, 46) sprays onto the paper (26) being wound onto a former belt roll and not onto the end which forms the beginning of a new roll.

14. Device according to claim 11, characterized in that the means (22; 102) for applying an adhesive to the web comprises a tape applicator (22).

15. Device according to claim 14, characterized in that the tape applicator (22) comprises:

a transport wheel (33) engageable with the spool (28),

a tape holding wheel (23) carrying a quantity of double-sided adhesive tape (24), and

a mechanical connection (37) between the transport wheel (33) and the tape holding wheel (23), wherein the tape holding wheel (23) is driven by the transport wheel (33) via the mechanical connection (37) to move the amount of tape at the same speed as the surface of the spool (28), and wherein the tape holding wheel (23) can be rotated into and out of engagement with the spool surface to thereby apply the amount of tape.

16. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spool (28) has a surface (106) which engages the take-up roller (26) so that the spool (28) rotates in engagement with the take-up roller (36), and comprising a tape applicator (22) for applying a quantity of tape with adhesive on both sides to the spool surface (106), wherein the tape applicator (22) a transport wheel (33) engageable with the spool (28), a tape holding wheel (23) carrying a quantity of double-sided adhesive tape (24), and a mechanical connection (37) between the transport wheel (33) and the tape holding wheel (23), wherein the tape holding wheel (23) is driven by the transport wheel (33) via the mechanical connection (37) to move the quantity of tape at the same speed as the surface of the spool (28), and wherein the tape holding wheel (23) can be rotated into and out of engagement with the spool surface to thereby apply the quantity of tape.

17. Device according to claim 1, characterized in that the adhesive applicator (22; 102) is mounted above the winding roller (336) and in front of the spool (328).

18. Device according to claim 17, characterized in that it comprises two water knives (44, 46) mounted for movement in opposite directions perpendicular to the machine above the winding roller (336) upstream of the reel (328) and downstream of the adhesive applicator (22).

19. Apparatus according to claim 18, characterized in that the water knives (44, 46) are angled in the downstream direction to avoid wetting the region of the web (26) which forms an end to the beginning of a new roll.

20. Device according to claim 18, characterized in that the water knives (44, 46) are angled in a direction perpendicular to the machine in order to avoid wetting the region of the web (26) which forms an end at the beginning of a new roll.

21. Apparatus according to claim 20, characterized in that the two water knives (44, 46) are each angled 10 to 30 degrees away from the paper web end being formed, the angling of the water knives (44, 46) takes place in the direction perpendicular to the machine towards the edges of the paper web (26) so that the water from the water knives (44, 46) sprays onto the paper (26) being wound onto a former belt roll and not onto the end which forms the beginning of a new roll.

22. Device according to claim 17, characterized in that the adhesive applicator (102) is a hot melt adhesive gun.

23. Apparatus according to claim 17, characterized in that the adhesive applicator (102) is a nozzle (102) for spraying adhesive and the nozzle (102) is mounted upstream of the knife (44) in the machine direction.

24. Device according to claim 23, characterized in that the nozzle (102) for spraying adhesive is attached to the knife (44) and moves with the knife (44).

25. A method for accumulating a quantity of paper on a reel (28; 328) and for continuously removing the paper from a papermaking machine, the method comprising the steps of:

Guiding the paper web (26) formed in the papermaking machine over a winding roller (26; 336),

Applying an adhesive (22) to the web (26),

Cutting the paper web (26) in the direction perpendicular to the machine in a position downstream in the machine direction from the applied adhesive means (22; 102) to form an end,

Winding the end around a spool (28; 328) mounted above the take-up roll (36; 336) so that the adhesive means (22; 102) on the web (25) bonds the web (26) to the spool (28; 328), and

Winding a paper roll onto the spool (28; 328),

characterized in that the step of cutting the web (26) comprises directing a water stream from at least one water knife (44, 46) against the take-up roller (36; 336), and

that the adhesive is applied to the web end so that the web end adhesively bonds to the coil (28; 398).

26. The method of claim 25, characterized in that the step of applying the adhesive (22, 102) comprises spraying adhesive onto the paper web (26) before the web (26) reaches the at least one water knife (44, 46).

27. The method of claim 25, characterized in that the step of applying the adhesive (22, 102) comprises applying double-sided adhesive tape (24) to the paper web (26) before the web (26) reaches the water knife (44).

28. The method of claim 25, characterized in that the water knife (44, 46) is angled with respect to the surface of the take-up roll (36; 336) to direct the water flow toward the portion of the web (26) being split and away from the end being formed.

29. Method according to claim 25, characterized in that the step of applying the adhesive (22, 102) comprises applying double-sided adhesive tape (24) from a tape dispenser to the paper web (28), and

that the step of cutting the paper web (26) is carried out in a position upstream in the machine direction from the reel (28) to form the end,

wherein the tape on the spool (28) connects the web (26) to the spool (28) when the end is wound around the spool (28).

30. The method of claim 29, characterized in that the water knife (44, 46) is angled with respect to the surface of the take-up roll (36) to direct the water flow toward the portion of the web (26) being split and away from the end being formed.

31. A method according to claim 29, characterized in that two water knives (44, 46) are mounted for movement in the direction perpendicular to the machine and wherein the knives (44, 46) start from a position in approximately a central region of the paper web (26) and move in opposite directions in the direction perpendicular to the machine to the edges of the web (26), thus dividing the web (26) substantially in the direction perpendicular to the machine.

32. Method according to claim 31, characterized in that the water knives (44, 46) are moved towards the edges of the web (26) at a speed which is approximately equal to the machine speed of the paper web (26).

33. A method according to claim 25, characterized in that the step of applying the adhesive comprises applying an amount of hot melt adhesive to the paper web (26) upstream in the machine direction from the reel (28),

that the water knife (44) directs a stream of water against the take-up roller (36) before the adhesive reaches the position of the water knife (44), and comprising the steps:

Passing the web (26) and the quantity of hot melt adhesive through a nip formed between the spool (28) and the take-up roll (36), the quantity of hot melt adhesive bonds the web (26) to the spool (28) and wraps the formed end around the spool (28) to begin a new roll of paper.

34. A method according to claim 25, characterized in that the step of applying the adhesive comprises applying an amount of double-sided adhesive tape (24) to the paper web (26) which extends in the machine direction,

that the at least one water knife (44) is moved in the direction perpendicular to the machine to cut the web to form the end before the adhesive tape (24) reaches the position of the water knives (44), and

that the formed end is wound around the spool (28) to start a new paper roll and the applied tape (24) is engaged over the spool (28).

35. The method of claim 34, characterized in that the step of cutting the web (26) comprises directing the stream of water from the at least one water knife (44, 46) against the take-up roll (36) at an angle with respect to the roll surface, the stream of water being directed to a portion of the web (26) being cut so that the formed end is not wetted.

36. The method of claim 34, characterized in that it further comprises the step of winding a roll of paper onto the spool (28).

37. A method according to claim 34, characterized in that two water knives (44; 46) are mounted for movement in the direction perpendicular to the machine, wherein the knives (44, 46) start from a position in approximately a central region of the paper web (26) and move in opposite directions in the direction perpendicular to the machine to the edges of the web (26), thus dividing the web (26) substantially in the direction perpendicular to the machine.

38. Method according to claim 37, characterized in that the water knives (44, 46) are moved towards the edges of the web (26) at a speed which is approximately equal to the machine speed of the paper web.